Extensions and Applications of the Common-Reflection-Surface Stack Method
Jürgen Mann
ISBN 978-3-8325-0008-5
187 pages, year of publication: 2002
price: 40.50 €
Ein Ziel der reflexionsseismischen Abbildungsverfahren ist die Erzeugung
eines strukturellen Abbilds des Untergrunds. Die Transformation vom
Messdatenbereich in den Tiefenbereich bedarf jedoch eines zunächst nicht
verfügbaren Modells der Ausbreitungsgeschwindigkeiten im Untergrund. Der
Common-Reflection-Surface(CRS)-Stack stellt hingegen ein
Daten-orientiertes Verfahren dar, das die explizite Parametrisierung des
Tiefenmodells vermeidet: Unter Verwendung der inhärenten Redundanz der
Messdaten werden die Reflexionsereignisse im Zeitbereich parametrisiert.
Mit Hilfe von Kohärenzanalysen in den Messdaten kann die approximative
kinematische Reflexionsantwort der CRS bestmöglich an ein tatsächliches
Reflexionsereignis angepasst werden. Außer einer hochwertigen
Zero-Offset-Simulation sind die Parameter des CRS-Summationsoperators,
die sogenannten Wellenfeld-Attribute, an jedem Ort bekannt und erlauben
eine Vielzahl nützlicher Anwendungen. Im Rahmen dieser Arbeit leite ich
den CRS-Summationsoperator für 2-D Datenakquisition mittels des Konzepts
von Objekt- und Bildpunkt aus der geometrischen Optik her. Ich führe eine
neue, erweiterte Strategie zur Bestimmung der CRS-Parameter ein, die auch
sich schneidende Ereignisse berücksichtigen kann. Durch die Kombination
von Konzepten der Kirchhoff-Migration und des CRS-Stack ergeben sich neue
Anwendungen der CRS-Parameter. Konventionelle Methoden und der CRS-Stack
werden für drei marine Datenbeispiele verglichen und durch Anwendungen der
CRS-Parameter ergänzt. Ich erörtere die Besonderheiten der Datenbeispiele
wie Multiplen, dominierende Diffraktionsereignisse und starke Variation
der Komplexität des Wellenfelds.
A common task in seismic reflection imaging is to generate a
structural image of the subsurface. However, the transformation from
the pre-stack time domain to the depth domain requires an a priori
unavailable model of propagation velocities in the subsurface. The
Common-Reflection-Surface (CRS) stack is an entirely data-oriented
approach that avoids the explicit parameterization of the depth model:
it makes direct use of the inherent redundancy in the pre-stack data
and parameterizes the reflection events in the time domain. By means
of coherence analysis in the pre-stack data, an approximation of the
kinematic reflection response of the CRS can be determined that fits
best the actual reflection event. In addition to a high quality
zero-offset simulation, the parameters of the CRS stacking operator,
the so-called CRS wavefield attributes, are available at any location
and allow a variety of useful applications. In this thesis, I derive
the CRS stacking operator for 2-D data acquisition based on the concepts
of geometrical optics using object and image points. I introduce a new,
extended strategy to determine the CRS parameters that also allows to
handle intersecting events. Concepts of Kirchhoff migration and CRS stack
are merged to obtain new applications of the attributes. I present an
implementation of the extended CRS stack strategy including applications
of the wavefield attributes. Conventional imaging methods and the CRS
stack are compared for three marine data sets, accompanied by
applications of the wavefield attributes. I discuss specific features
of the data examples, e. g., multiples, dominant diffraction patterns,
and strong variations of the wavefield complexity.